CN211218387U - 一种桁架式多臂机器人及桁架式多工位连续生产装置 - Google Patents

Abstract

本新型提供一种桁架式多臂机器人，包括Y轴驱动机构、Y轴移动装置、Z轴驱动机构、Z轴移动装置、一臂驱动机构、转动一臂、二臂驱动机构、转动一臂、转动二臂、抓手组驱动机构、抓手组。抓手组的中间与转动二臂相连，通过一臂伺服电机、二臂伺服电机共同完成X轴向的移动，能够有效避开模具的导柱导套的干涉，且运动速度快，有效地提高产能。由多个该桁架式多臂机器人组成的多工位连续生产装置，由一组驱动机构驱动其桁架方向的运动，同步完成N个工位和上料、下料的生产。

Description

一种桁架式多臂机器人及桁架式多工位连续生产装置

技术领域

本新型涉及机械自动化生产领域，具体涉及一种桁架式多臂机器人及桁架式多工位连续生产装置。

背景技术

传统机械制造中，大型复杂装备需要经过大型压力机多工位冲压生产，在各个工位之间，需要人工或者传统的搬运机构进行搬运，人工的劳动强度大、效率低，由于冲压模具等设备高度较高，每个工位上下工件需要很大和很高的空间，因此在地面设置搬运机构也难以满足其需要，设置桁架，在桁架上架设机器抓手能有效的解决上述问题，如CN207344593U号专利公开了一种倒挂桁架机器人抓取机构，该专利在桁架上设置机器人抓手，能够有效的解决大型工件在各个工位之间的搬运，但是如冲压设备，每个工位的模具和设备都想当复杂，该机器人抓手只有一个手臂，难以完成精细化运动，从而避开障碍物的同时进行搬运，提高工作效率，保证工作安全。

实用新型内容：

本新型目的是提供了一种桁架式多臂机器人，要解决现有技术中搬运过程中效率低、操作精细程度低以及搬运速度慢等技术问题。

为实现以上目的，本新型采用如下技术方案：

一种桁架式多臂机器人，Y轴驱动机构、Y轴移动装置、Z轴驱动机构、Z 轴移动装置、转动一臂、转动二臂和抓手组；其特征在于：

所述Y轴驱动机构安装和所述Y轴移动装置安装均安装在桁架上，且所述Y轴驱动机构能够驱动所述Y轴移动装置在沿所述桁架上平行移动；

所述Z轴移动装置滑动连接所述Y轴移动机构，所述Z轴移动装置上安装有Z 轴驱动装置，所述Z轴驱动机构能够驱动所述Z轴移动机构沿所述Y轴移动装置上下移动；

所述转动一臂的一端与所述Z轴移动机构转动连接，另一端与所述转动二臂的一端转动连接，所述转动二臂的另一端与所述抓手组的中间连接，所述转动一臂和所述转动二臂上分别设置有一臂驱动机构和二臂驱动机构，能够驱动转动一臂和转动二臂在XY水平面内运动。

优选的，所述所述Y轴移动机构包括Y轴滑块座和Y轴滑块，所述Y轴驱动机构包括Y轴驱动电机和链条链轮机构，所述Y轴滑块与所述链条链轮机构连接，所述Y轴驱动电机驱动所述链条链轮运动，从而驱动所述Y轴滑块相对所述桁架运动。

优选的，所述Z轴移动机构包括Z轴滑块座和Z轴滑块，所述Z轴驱动机构包括Z轴驱动电机和丝杆螺母机构，所述丝杆螺母机构的丝杆安装在所述Y 轴滑块座上，螺母安装在所述Z轴滑块座上，所述Z轴驱动电机驱动所述丝杆螺母机构运动，从而驱动所述Z轴滑块相对所述丝杆运动。

优选的，所述一臂驱动机构包括一臂驱动电机和一臂传动轴，所述一臂传动轴与所述转动一臂的一端连接，所述一臂驱动电机驱动所述一臂传动轴，从而驱动所述转动一臂转动，所述二臂驱动机构包括二臂驱动电机和二臂传动轴，所述二臂传动轴与所述转动二臂的一端连接，所述二臂驱动电机驱动所述二臂传动轴，从而驱动所述转动二臂转动。

优选的，所述转动一臂上还设置抓手组驱动电机、一级主动皮带轮、一级同步带、所述转动一臂的另一端设置有一级从动皮带轮，所述转动一臂和所述转动二臂之间设置二级传动过渡轴，所述转动二臂的一端设置二级主动皮带轮、二级同步带、所述转动二臂的另一端设置有二级从动皮带轮，所述抓手组驱动电机与所述一级主动皮带轮连接、所述二级传动过渡轴分别与所述一级从动皮带轮和所述二级主动皮带轮连接、所述抓手组的中间与所述二级从动皮带轮连接。

优选的，所述Z轴驱动电机安装在所述Y轴滑块座上。

优选的，所述一臂驱动电机安装在所述Z轴滑块座上。

优选的，所述一臂驱动电机与所述转动一臂之间设置有一臂连杆。

本发还提供了一种桁架式多工位连续生产装置，包括桁架和N个工作工位，每个工位上进行相关生产工作，在桁架上设置N+1个桁架式多臂机器人，所述桁架式多臂机器人在桁架上的运动用一组驱动机构驱动，同步完成N个工位和上料、下料的生产。

本方案具有如下有益效果：

1、该桁架式多臂机器人不占用地面空间，节约场地。

2、该机器人抓手，搬运能力强，能够满足大型压力机的大工件的搬运。

3、一臂、二臂同时以曲臂旋转达到沿X轴向运动，除了有效避开模具的导柱导套的干涉，且运动速度快，有效地提高产能。

4、抓手组驱动电机设置在一臂上，当压力机失控或机器人联动失控的状态下，抓手组受损导致二臂受影响时不会对抓手组驱动电机造成影响。

5、N+1个桁架式多臂机器人Y轴向运动只用一组伺服电机/减速器组完成，除了同步性好还有效地节约机器成本和生产用电成本。

附图说明

图1为本新型桁架式多臂机器人结构示意图；

图2为本新型多工位连续生产装置结构示意图；

图3为本新型Y轴驱动部分示意图。

具体实施方式

现参照说明书附图来阐述本新型的选定实施例，本领域技术人员根据本公开的本新型的实施例的下属说明仅是示例性的，并不是为了限制本新型的方案。

本实施例为桁架式多臂机器人，该多臂机器人架设在工厂的桁架上，与桁架一起组合成X-Y-Z三坐标运动系统，定义沿桁架方向运动为Y轴方向、与地面垂直方向为Z轴方向，YZ平面垂直方向为X轴方向。所述桁架式多臂机器人由Y轴驱动机构、Y轴移动装置、Z轴驱动机构、Z轴移动装置、一臂驱动机构、转动一臂、二臂驱动机构、转动一臂、转动二臂、抓手组驱动机构、抓手组组成。

Y轴驱动机构包括安装在桁架100上的Y轴伺服电机1-1以及依次连接的减速器1-2、联轴器1-3、传动轴1-4和链条链轮机构1-5，传动轴1-2通过轴承安装在桁架条的一端上，Y轴移动机构包括Y轴滑块座1-6、Y轴前线轨滑块 1-7、Y轴后线轨滑块1-8，Y轴前线轨滑块1-7、Y轴后线轨滑块1-8分别固定在Y轴滑块座上1-6，且能够与桁架滑动配合，链条与各机器人的Y轴后线轨滑块7固定连接。

Z轴驱动机构包括安装在Y轴滑块座上1-6的Y轴伺服电机2-1，以及依次连接的减速器2-2、丝杆螺母机构2-3，丝杆螺母机构的丝杆2-3-1通过轴承安装在Z轴丝杆上座和Z轴丝杆下座，Z轴移动机构包括Z轴滑块座2-4和Z轴滑块2-5，丝杆螺母机构的螺母2-3-2与Z轴滑块座2-4固定连接，Z轴滑块2-5 与丝杆2-3-1滑动配合。

一臂驱动机构包括安装在Z轴滑块座2-5上的一臂伺服电机3-1，以及依次连接的减速器3-2、一臂传动轴3-3，一臂传动轴通过轴承安装在一臂传动轴座 3-4上，转动一臂3-5一端通过紧固套3-6、一臂传动轴紧固螺母3-7与一臂传动轴3-3连接，一臂传动轴座3-4与转动一臂3-5之间有一臂连杆3-8支撑。

二臂驱动机构包括安装在转动一臂3-5另一端的伺服电机4-1，以及依次连接的减速器4-2、二臂传动轴4-3，二臂传动轴通过轴承安装在二臂传动轴座4-4 上，转动二臂4-5一端通过紧固套4-6、二臂传动轴紧固螺母4-7与二臂传动轴 4-3连接。

抓手组驱动机构包括安装在转动一臂3-5上的抓手组伺服电机5-1、以及依次连接的一级主动轴5-2、一级主动皮带轮5-3、一级同步带5-4、一级从动皮带轮5-5、二级传动过渡轴5-6、二级主动皮带轮5-7、二级同步带5-8、二级从动皮带轮5-9、二级从动轴5-10，一级主动轴5-2通过轴承安装在转动一臂上3-5，二级传动过渡轴5-6通过轴承安装在转动一臂3-5和转动二臂4-5上，二级从动轴5-10通过轴承安装在转动二臂4-5另一端(末端)，抓手组5-11的中间与二级从动轴5-10连接。

本新型桁架式多臂机器人工作方式为：通过Y轴伺服电机和Z轴伺服电机驱动机器人在Y方向和Z方向运动，通过一臂伺服电机、二臂伺服电机共同完成X轴向的移动，生产中工件沿X轴向移动(向前或向后移动)达工作点位(向前到工作点、向后达工件Y轴向移动点)。

本新型由多个该桁架式多臂机器人组成的多工位连续生产装置，所有机器人的Y向运动由一组伺服电机/减速器组和一组链轮链条组，并与链条相固定在各机器人Y轴滑块座的Y轴后线轨滑块上，当A点移动到B点时，各机器人组均以相同的距离相向移动，完成一台电机组带动整个桁架上N+1机器人的运动，同步完成N个工位和上料、下料的生产。

最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明，所述领域的普通技术人员应当理解：本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或等同替换，但以上变更、修改或等同替换，均在本申请的待授权或待批准之权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种桁架式多臂机器人，Y轴驱动机构、Y轴移动装置、Z轴驱动机构、Z轴移动装置、转动一臂、转动二臂和抓手组；其特征在于：

所述Y轴驱动机构安装和所述Y轴移动装置安装均安装在桁架上，且所述Y轴驱动机构能够驱动所述Y轴移动装置在沿所述桁架上平行移动；

所述Z轴移动装置滑动连接所述Y轴移动机构，所述Z轴移动装置上安装有Z轴驱动装置，所述Z轴驱动机构能够驱动所述Z轴移动机构沿所述Y轴移动装置上下移动；

所述转动一臂的一端与所述Z轴移动机构转动连接，另一端与所述转动二臂的一端转动连接，所述转动二臂的另一端与所述抓手组的中间连接，所述转动一臂和所述转动二臂上分别设置有一臂驱动机构和二臂驱动机构，能够驱动转动一臂和转动二臂在XY水平面内运动；

所述转动一臂上还设置抓手组驱动电机、一级主动皮带轮、一级同步带、所述转动一臂的另一端设置有一级从动皮带轮，所述转动一臂和所述转动二臂之间设置二级传动过渡轴，所述转动二臂的一端设置二级主动皮带轮、二级同步带、所述转动二臂的另一端设置有二级从动皮带轮，所述抓手组驱动电机与所述一级主动皮带轮连接、所述二级传动过渡轴分别与所述一级从动皮带轮和所述二级主动皮带轮连接、所述抓手组的中间与所述二级从动皮带轮连接。

2.根据权利要求1所述的一种桁架式多臂机器人，其特征在于：所述Y轴移动机构包括Y轴滑块座和Y轴滑块，所述Y轴驱动机构包括Y轴驱动电机和链条链轮机构，所述Y轴滑块与所述链条链轮机构连接，所述Y轴驱动电机驱动所述链条链轮运动，从而驱动所述Y轴滑块相对所述桁架运动。

3.根据权利要求1所述的一种桁架式多臂机器人，其特征在于：所述Z轴移动机构包括Z轴滑块座和Z轴滑块，所述Z轴驱动机构包括Z轴驱动电机和丝杆螺母机构，所述丝杆螺母机构的丝杆安装在所述Y轴滑块座上，螺母安装在所述Z轴滑块座上，所述Z轴驱动电机驱动所述丝杆螺母机构运动，从而驱动所述Z轴滑块相对所述丝杆运动。

4.根据权利要求1所述的一种桁架式多臂机器人，其特征在于：所述一臂驱动机构包括一臂驱动电机和一臂传动轴，所述一臂传动轴与所述转动一臂的一端连接，所述一臂驱动电机驱动所述一臂传动轴，从而驱动所述转动一臂转动，所述二臂驱动机构包括二臂驱动电机和二臂传动轴，所述二臂传动轴与所述转动二臂的一端连接，所述二臂驱动电机驱动所述二臂传动轴，从而驱动所述转动二臂转动。

5.根据权利要求2所述的一种桁架式多臂机器人，其特征在于：所述Z轴驱动电机安装在所述Y轴滑块座上。

6.根据权利要求3所述的一种桁架式多臂机器人，其特征在于：所述一臂驱动电机安装在所述Z轴滑块座上。

7.根据权利要求1所述的一种桁架式多臂机器人，其特征在于：所述一臂驱动电机与所述转动一臂之间设置有一臂连杆。

8.一种桁架式多工位连续生产装置，包括桁架、N个工作工位以及N+1个如权利要求1-7之一所述的桁架式多臂机器人。

9.根据权利要求8所述的一种桁架式多工位连续生产装置，其特征在于：所述桁架式多臂机器人在桁架上的运动用一组驱动机构驱动。

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